Виробнича вентиляція бдж. Забезпечення комфортних умов життєдіяльності

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

КРАСНОДОНСЬКИЙ ГІРНИЧИЙ ТЕХНІКУМ

Реферат на тему «БЕЗПЕКА

ТЕХНОЛОГІЧНИХ

ПРОЦЕСІВ І ВИРОБНИЦТВ»

на тему: «ВИРОБНИЧА ВЕНТИЛЯЦІЯ »

Студента групи 1ЕП-06

Урюпова Олега

Перевірила: Дрокіна Т.М

Краснодон 2010

Вентиляцієюназивається комплекс взаємозалежних пристроїв та процесів для створення необхідного повітрообміну у виробничих приміщеннях. Основне призначення вентиляції - видалення із робочої зони забрудненого або перегрітого повітря та подача чистого повітря, внаслідок чого у робочій зоні створюються необхідні сприятливі умови повітряного середовища. Одне з головних завдань, що виникають при влаштуванні вентиляції, - визначенняповітрообміну, тобто кількість вентиляційного повітря, необхідного для забезпечення оптимального санітарно-гігієнічного рівня повітряного середовища приміщень.

Залежно від способу переміщення повітря у виробничих приміщеннях вентиляція поділяється на природну та штучну (механічну).

Застосування вентиляції має бути обґрунтоване розрахунками, за яких враховуються температура, вологість повітря, виділення шкідливих речовин, надлишкове тепловиділення. Якщо у приміщенні немає шкідливих виділень, то вентиляція має забезпечувати повітрообмін не менше 30 м 3 /год на кожного працюючого (для приміщень з об'ємом до 20 м 3 на одного працюючого). При виділенні шкідливих речовин повітря робочої зони необхідний повітрообмін визначають виходячи з умов їх розведення до ГДК, а за наявності теплових надлишків - з умов підтримки допустимої температуриу робочій зоні.

Природна вентиляціявиробничих приміщень здійснюється за рахунок різниці температур у приміщенні зовнішнього повітря (тепловий напір) або дії вітру (вітровий натиск). Природна вентиляція може бути організованою та неорганізованою.

При неорганізованій природної вентиляції повітрообмін здійснюється за рахунок витіснення внутрішнього теплового повітря зовнішнім холодним повітрям через вікна, кватирки, фрамуги та двері. Організована природна вентиляція, або аераціязабезпечує повітрообмін в заздалегідь розрахованих обсягах і регульований відповідно до метеорологічними умовами. Безканальна аерація здійснюється за допомогою отворів у стінах та стелі та рекомендується у приміщеннях великого об'єму зі значними надлишками теплоти. Для отримання розрахункового повітрообміну вентиляційні отвори в стінах, а також у покрівлі будівлі (аераційні ліхтарі) обладнають фрамугами, що відкриваються та закриваються з підлоги приміщення. Маніпулюючи фрамугами, можна регулювати повітрообмін при зміні зовнішньої температуриповітря чи швидкості вітру (рис. 4.1). Площа вентиляційних отворів та ліхтарів розраховують залежно від необхідного повітрообміну.

Мал. 4.1. Схема природної вентиляції будівлі: а- при безвітря; б- при вітрі; 1 - витяжні та припливні отвори; 2 - тепловиділяючий агрегат

У виробничих приміщеннях невеликого обсягу, а також у приміщеннях, розташованих у багатоповерхових виробничих будівляхзастосовують канальну аерацію, при якій забруднене повітря видаляється через вентиляційні канали в стінах. Для посилення витяжки на виході з каналів на даху будівлі встановлюють дефлектори - пристрої, що створюють потяг при обдуванні їх вітром. При цьому потік вітру, ударяючись об дефлектор і обтікаючи його, створює навколо більшої частини периметра його розрідження, що забезпечує підсмоктування повітря з каналу. Найбільшого поширення набули дефлектори типу ЦАГІ (рис. 4.2), які являють собою циліндричну обичайку, укріплену над витяжною трубою. Для покращення підсмоктування повітря тиском вітру труба закінчується плавним розширенням – дифузором. Для запобігання попаданню дощу в дефлектор передбачено ковпак.

Мал. 4.2. Схема дефлектора типу ЦАГІ: 1 - дифузор; 2 - Конус; 3 - лапки, що утримують ковпак та обичайку; 4 - Обичайка; 5 - Ковпак

Розрахунок дефлектора зводиться визначення діаметра його патрубка. Орієнтовно-очний діаметр патрубка dдефлектора типу ЦАГІ можна обчислити за такою формулою:

де L- Об'єм вентиляційного повітря, м 3 /год; - Швидкість повітря в патрубку, м/с.

Швидкість повітря (м/с) у патрубку при врахуванні лише тиску, що створюється дією вітру, знаходять за формулою

де - Швидкість вітру, м / с; - сума коефіцієнтів місцевого опору витяжного повітроводу за його відсутності e = 0,5 (при вході в патрубок); l - Довжина-на патрубка або витяжного повітроводу, м.м.

З урахуванням тиску, створюваного вітром, та теплового тиску швидкість повітря в патрубку обчислюють за формулою

де - тепловий тиск Па; тут – висота дефлектора, м; - щільність, відповідно, зовнішнього повітря та повітря всередині приміщення, кг/м 3 .

Швидкість руху повітря на патрубку становить приблизно 0,2...0,4 швидкості вітру, тобто. . Якщо дефлектор встановлений без витяжної трубибезпосередньо в перекритті, то швидкість повітря дещо більша.

Аерація використовується для вентиляції виробничих приміщень великого обсягу. Природний повітрообмін здійснюється через вікна, світлові ліхтарі з використанням теплового та вітрового напорів (рис. 4.3). Тепловий тиск, в результаті якого повітря надходить у приміщення і виходить з нього, утворюється за рахунок різниці температур зовнішнього та внутрішнього повітря та регулюється різним ступенем відкриття фрамуг та ліхтарів. Різниця цих тисків одному й тому рівні називається внутрішнім надлишковим тиском . Воно може бути як позитивним, і негативним.

Мал. 4.3. Схема аерації будівлі

При негативне значення(Перевищення зовнішнього тиску над внутрішнім) повітря надходить всередину приміщення, а при позитивному значенні (перевищенні внутрішнього тиску над зовнішнім) повітря виходить з приміщення. При = 0 руху повітря через отвори у зовнішній огорожі не буде. Нейтральна зона в приміщенні (де = 0) може бути тільки при дії одних теплонадлишків; при вітрі з теплонадлишками вона різко зміщується вгору і зникає. Відстані нейтральної зони від середини витяжного та припливного отворів обернено пропорційні квадратам площ отворів. При , де - площі, відповідно, вхідних та випускних отворів, м 2 ; -Висоти розташування рівня рівних тисків, відповідно, від вхідного до випускного отворів, м.

Витрата повітря G, який протікає через отвір, що має площу F, обчислюють за формулою:

де G- масова секундна витрата повітря, т/с; m - коефіцієнт витрати, що залежить від умов закінчення; r - щільність повітря у вихідному стані, кг/м3; - Різниця тисків всередині та зовні приміщення в даному отворі, Па.

Орієнтовна кількість повітря, що виходить із приміщення через 1 м 2 площі отвору, з урахуванням лише теплового тиску та за умови рівності площ отворів у стінках та ліхтарях та коефіцієнті витрати m = 0,6 можна визначити за спрощеною формулою:

де L- кількість повітря, м3/год; Н- відстань між центрами нижніх та верхніх отворів, м; - Різниця температур: середньої (за висотою) у приміщенні та зовнішньої, °С.

Аерація з використанням вітрового тиску заснована на тому, що на повітряних поверхнях будівлі виникає надлишковий тиск, а на завітряних сторонах розрідження. Вітровий тиск на поверхні огорожі знаходять за формулою:

де k- аеродинамічний коефіцієнт, що показує, яка частка динамічного тиску вітру перетворюється на тиск на даній ділянціогорожі чи покрівлі. Цей коефіцієнт можна прийняти в середньому рівним для вітряної сторони + 0,6, а для вітряної -0,3.

Природна вентиляція дешева та проста в експлуатації. Основний її недолік полягає в тому, що припливне повітря вводиться в приміщення без попереднього очищення і підігріву, а повітря, що видаляється, не очищається і забруднює атмосферу. Природна вентиляція застосовна там, де немає великих виділень шкідливих речовин робочу зону.

Штучна (механічна) вентиляціяусуває недоліки природної вентиляції. При механічної вентиляціїповітрообмін здійснюється за рахунок напору повітря, створюваного вентиляторами (осьовими та відцентровими); повітря в зимовий часпідігрівається, в літнє-охолоджується і також очищається від забруднень (пилу і шкідливих пар і газів). Механічна вентиляція буває припливною, витяжною, припливно-витяжною, а за місцем дії – загальнообмінною та місцевою.

При припливної системи вентиляції(Рис. 4.4, а) проводиться забір повітря ззовні за допомогою вентилятора через калорифер, де повітря нагрівається і при необхідності зволожується, а потім подається до приміщення. Кількість повітря, що подається, регулюється клапанами або заслінками, що встановлюються у відгалуженнях. Забруднене повітря виходить через двері, вікна, ліхтарі та щілини неочищеним.

При витяжній системі вентиляції(Рис. 4.4, б) забруднене та перегріте повітря видаляється з приміщення через мережу повітроводів за допомогою вентилятора. Забруднене повітря перед викидом в атмосферу очищується. Чисте повітря підсмоктується через вікна, двері, нещільність конструкцій.

Припливно-витяжна системавентиляції(Рис. 4.4, в) складається з двох окремих систем- припливної та витяжної, які одночасно подають у приміщення чисте повітря та видаляють з нього забруднене. Припливні системи вентиляції також відшкодовують повітря, що видаляється місцевими відсмоктувачами і витрачається на технологічні потреби: вогневі процеси, компресорні установки, пневмотранспорт та ін.

Для визначення необхідного повітрообміну необхідно мати такі вихідні дані: кількість шкідливих виділень (тепла, вологи, газів та пари) за 1 год, гранично допустима кількість (ГДК) шкідливих речовин в 1 м 3 повітря, що подається в приміщення.

Мал. 4.4. Схема припливної, витяжної та припливно-витяжної механічної вентиляції: а- припливна; 6 - Витяжна; в- припливно-витяжна; 1 - повітроприймач для забору чистого повітря; 2 - Повітроводи; 3 - Фільтр для очищення повітря від пилу; 4 - калорифери; 5 - вентилятори; 6 - повітророзподільні пристрої (насадки); 7 - витяжні труби для викиду повітря, що видаляється в атмосферу; 8 - пристрої для очищення повітря, що видаляється; 9 - Повітрозабірні отвори для повітря, що видаляється; 10 - клапани для регулювання кількості свіжого вторинного рециркуляційного та повітря, що викидається; 11 - приміщення, яке обслуговується припливно-витяжною вентиляцією; 12 - повітропровід для системи рециркуляції

Для приміщень з виділенням шкідливих речовин шуканий повітрообмін L, м 3 /год, визначається з умови балансу шкідливих речовин, що надходять до нього, і розведення їх до допустимих концентрацій. Умови балансу виражаються формулою:

де G- швидкість виділення шкідливої речовини з технологічної установки, мг/год; Gпр- швидкість надходження шкідливих речовин із припливом повітря у робочу зону, мг/год; G уд- швидкість видалення розведених до допустимих концентрацій шкідливих речовин із робочої зони, мг/год.

Замінивши у виразі Gпрі G удна твір і , де і - відповідно концентрації (мг/м 3) шкідливих речовин у припливному та віддаленому повітрі, a та об'єм припливного та повітря, що видаляється в м 3 за 1 годину, отримаємо

Для підтримки нормального тиску в робочій зоні повинна виконуватись рівність, тоді

Необхідний повітрообмін, виходячи із вмісту в повітрі водяної пари, визначають за формулою:

де - кількість повітря, що видаляється або припливного в приміщенні, м 3 /год; Gп- Маса водяної пари, що виділяється в приміщенні, г/год; - вологовміст повітря, що видаляється, г/кг, сухого повітря; - вологовміст припливного повітря, г/кг, сухого повітря; r – щільність припливного повітря, кг/м3.

де - відповідно маси (г) водяної пари та сухого повітря. Необхідно мати на увазі, що значення приймаються за таблицями фізичної характеристикиповітря в залежності від значення нормованої відносної вологості витяжного повітря.

Для визначення об'єму вентиляційного повітря за надлишковим теплом необхідно знати кількість тепла, що надходить у приміщення від різних джерел(прихід тепла), , та кількість тепла, що витрачається на відшкодування втрат через огородження будівлі та інші цілі, , різниця і виражає кількість тепла, яке йде на нагрівання повітря в приміщенні і яке має враховуватись при розрахунку повітрообміну.

Повітрообмін, необхідний видалення надлишкового тепла, обчислюють за такою формулою:

де - надмірна кількість тепла, Дж/с, -температура повітря, що видаляється, ° К; -температура припливного повітря, ° К; З- Питома теплоємність повітря, Дж/(кг×К); r - щільність повітря при 293 К, кг/м 3 .

Місцева вентиляціябуває витяжна та припливна? Витяжну вентиляцію влаштовують, коли забруднення можна вловлювати безпосередньо біля місць їх виникнення. Для цього застосовують витяжні шафи, парасольки, завіси, бортові відсмоктувачі у ваннах, кожухи, відсмоктувачі у верстатів і т.д. До припливної вентиляції відносяться повітряні душі, завіси, оази.

Витяжні шафи працюють із природною або механічною витяжкою. Для видалення з шафи надлишків тепла чи шкідливих домішок природним шляхом необхідна наявність підйомної сили, що виникає, коли температура повітря шафі перевищує температуру повітря у приміщенні. Повітря, що видаляється, повинен мати достатній запас енергії для подолання аеродинамічного опору на шляху від входу в шафу до місця викиду в атмосферу.

Об'ємна витрата повітря, що видаляється з витяжної шафи при природною витяжкою(Рис. 4.5), (м 3 /год)

де h- висота відкритого отвору шафи, м; Q- кількість тепла, що виділяється у шафі, ккал/год; F - площа відкритого (робочого) отвору шафи, м 2 .

Мал. 4.5. Схема витяжної шафи з природною витяжкою: 1 - Рівень нульових тисків; 2 - епюра розподілу тисків у робочому отворі; Т 1- температура повітря у приміщенні; T 2 - температура газів усередині шафи

Необхідна висота витяжної труби (м)

де - сума всіх опорів прямої труби по дорозі руху повітря; d- діаметр прямої труби, м (попередньо задається).

При механічній витяжці

де v- середня швидкість всмоктування у перерізах відкритого отвору, м/с.

Бортові відсмоктувачівлаштовують у виробничих ванн для шафи видалення шкідливих парів та газів, що виділяються з розчинів ванн. При ширині ванни до 0,7 м встановлюють однобортові відсмоктувачі з однією з її поздовжніх сторін. При ширині ванни понад 0,7 м (до 1 м) застосовують двобортові відсмоктувачі (рис. 4.6).

Об'ємна витрата повітря, що відсмоктується від гарячих ванн одно- та двобортовими відсмоктувачами, знаходять за формулою:

де L- об'ємна витрата повітря, м 3 /год, k 3 - Коефіцієнт запасу, рівний 1,5 ... 1,75, для ванн з особливо шкідливими розчинами 1,75 ... 2; kТ- Коефіцієнт для обліку підсмоктування повітря з торців ванни, що залежить від відношення ширини ванни Удо її довжини l; для однобортового простого відсмоктування ; для двобортового - ; З- безрозмірна характеристика, що дорівнює для однобортового відсмоктування 0,35, для двобортового - 0,5; j -кут між межами всмоктуючого (рис. 4.7); (У розрахунках має значення 3,14); Т ві Т п- абсолютні температури, відповідно, у ванні та повітря в приміщенні, ° К; g=9,81 м/с 2 .

Витяжні парасолькизастосовують, коли шкідливі пари і гази, що виділяються, легше навколишнього повітря при незначній його рухливості в приміщенні. Парасолі можуть бути як з природною, так і з механічною витяжкою.

Мал. 4.6. Двобортовий відсмоктування від ванни

При природній витяжціпочаткову об'ємну витрату повітря в тепловому струмені, що піднімається над джерелом, визначають за формулою:

де Q- кількість конвективного тепла, Вт; F- Площа горизонтальної проекції поверхні джерела тепловиділень, м 2; Н- Відстань від джерела тепловиділень до крайки парасольки, м.

При механічній витяжціаеродинамічна характеристика парасольки включає швидкість осі парасольки, яка залежить від кута його розкриття; із збільшенням кута розкриття збільшується осьова швидкість порівняно із середньою. При куті розкриття 90° швидкість осі становить l,65 v (v- середня швидкість, м/с), при куті розкриття 60° швидкість осі і по всьому перерізу дорівнює v.

У загальному випадку витрата повітря, що видаляється парасолькою,

де v- середня швидкість руху повітря у приймальному отворі парасольки, м/с; при видаленні тепла та вологи швидкість може бути прийнята 0,15...0,25 м/с; F- Площа розрахункового перерізу парасольки, м2.

Приймальний отвір парасольки розміщують над тепловим джерелом; воно має відповідати конфігурації парасольки, а розміри приймають дещо більшими, ніж розміри теплового джерелау плані. Парасолі встановлюють на висоті 1,7...1,9 м над підлогою.

Для видалення пилу від різних верстатів застосовують пилоприймальні пристрої у вигляді захисно-знепилюючих кожухів, лійок і т.д.

Мал. 4.7. Кут між межами всмоктуючого факела у різному розташуванніванни: а- біля стіни (); б- поряд з ванною без відсмоктування (); в- окремо (); 1 - ванна з відсмоктуванням; 2 - ванна без відсмоктування.

У розрахунках прийняти p = 3,14

Об'ємна витрата повітря L(м 3 /год), що видаляється від заточувальних, шліфувальних та обдирних верстатів, розраховують залежно від діаметра кола dдоp(мм), а саме:

при< 250 мм L = 2,

при 250...600 мм L= 1,8 ;

при > 600 мм L = 1,6.

Витрата повітря (м 3 /год), що видаляється лійкою, визначають за формулою:

де V H-початкова швидкість витяжного смолоскипа (м/с), рівна швидкостітранспортування пилу в повітроводі, приймається для важкого наждачного пилу 14...16 м/с і для легкого мінерального 10...12 м/с; l- Робоча довжина витяжного факела, м; k- Коефіцієнт, що залежить від форми і співвідношення сторін вирви: для круглого отвору k= 7,7 для прямокутного із співвідношенням сторін від 1:1 до 1:3 k = 9,1; Vk- необхідна кінцева швидкість витяжного смолоскипа біля кола, що приймається рівною 2 м/с.

ЛІТЕРАТУРА

1. Безпека життєдіяльності / Под ред. РусакаО.Н.- С.-Пб.: ЛТА, 1996.

2. Бєлов С.В.Безпека життєдіяльності – наука про виживання у техносфері. Матеріали НМС з дисципліни "Безпека життєдіяльності". - М: МГТУ, 1996.

3. Всеросійський моніторинг соціально-трудової сфери 1995 Статистичний збірник.- Мінпраця РФ, М.: 1996.

4. Гігієна навколишнього середовища. / Под ред. Сидоренко Г.І.- М.: Медицина, 1985.

5. Гігієна праці при впливі електромагнітних полів. / Под ред. Ковшило В.Є.- М: Медицина, 1983.

6. Золотницький Н.Д., Пчелінієв В.А.Охорона праці у будівництві.- М.: Вища школа, 1978.

7. Кукін П.П., Лапін В.Л., Попов В.М., Марчевський Л.Е., Сердюк Н.І.Основи радіаційної безпеки в життєдіяльності людини. - Курськ, КДТУ, 1995.

8. Лапін В.Л., Попов В.М., Рижков Ф.М., Томаков В.І.Безпечна взаємодія людини з технічними системами. - Курськ, КДТУ, 1995.

9. Лапін В.Л., Сердюк Н.І.Охорона праці ливарному виробництві. М: Машинобудування, 1989.

10. Лапін В.Л., Сердюк Н.І.Управління охороною праці на предприятии.- М.: МИГЖ МАТИ, 1986.

11. Льовочкін Н.М.Інженерні розрахунки з охорони праці. Вид-во Красноярського ун-ту, -1986.

12. Охорона праці машиностроении./Под ред. Юдіна Б.Я., Бєлова С.В.М: Машинобудування, 1983.

13. Охорона праці. Інформаційно-аналітичний бюлетень Вип. 5.- М.: Мінпраці РФ, 1996.

14. Путін В.А., Сидоров А.І., Хашковський О.В.Охорона праці, ч. 1. Челябінськ, ЧТУ, 1983.

15. Рахманов Б.М., Чістов О.Д.Безпека під час експлуатації лазерних установок.- М.: Машинобудування, 1981.

16. Саборно Р.В., Селедцов В.Ф., Печковський В.І.Електробезпека на виробництві. Методичні вказівки. – Київ: Вища Школа, 1978.

17. Довідкова книга з охорони праці / Под ред. Русака О.М., Шайдорова А.А.– Кишинів, Вид-во «Картя Молдовеняске», 1978.

18. Бєлов С.В., Козьяков А.Ф., Партолін О.Ф.та ін Засоби захисту у машинобудуванні. Розрахунок та проектування. Довідник. / Под ред. Бєлова С.В.-М.: Машинобудування, 1989.

19. Титова Г.М.Токсичність хімічних речовин. - Л.: ЛТІ, 1983.

20. Толоконцев Н.А.Основи загальної промислової токсикології. - М.: Медицина, 1978.

21. Юртов Є.В., Лейкін Ю.Л.Хімічна токсикологія. - М.: МХТІ, 1989.

Ефективним засобом забезпечення належної чистоти та допустимих параметрів мікроклімату повітря робочої зони є промислова вентиляція. Вентиляцією називається організований та регульований повітрообмін, що забезпечує видалення з приміщення забрудненого повітря та подачу на його місце свіжого.

За способом переміщення повітря розрізняють системи природної та механічної вентиляції. Система вентиляції, переміщення повітряних масв якій здійснюється завдяки різниці тисків зовні і всередині будівлі, називається природною вентиляцією. Різниця тисків обумовлена різницею щільностей зовнішнього і внутрішнього повітря (гравітаційний тиск, або тепловий напір? Рт) і вітровим напором? Рв, що діє на будівлю. Розрахунковий тепловий напір (Па)

DРт = gh(rн - rв),

де g-прискорення вільного падіння, м/с2; h–вертикальна відстань між центрами припливного та витяжного отворів, м; рні р -щільність зовнішнього і внутрішнього повітря, кг/м.

При дії вітру на поверхнях будівлі з підвітряної сторони утворюється надлишковий тиск, на завітряній стороні розрядження. Розподіл тисків по поверхні будівель та їх величина залежать від напряму та сили вітру, а також від взаєморозташування будівель. Вітровий натиск (Па)

DРв = kп rн,

де kn„ - коефіцієнт аеродинамічного опору будівлі; значення kn не залежить від вітрового потоку, визначається емпіричним шляхом та для геометрично подібних будівель залишається постійним; WВ – швидкість вітрового потоку, м/с.

Неорганізована природна вентиляція –інфільтрація, або природне провітрювання – здійснюється зміною повітря в приміщеннях через нещільність в огородженнях та елементах будівельних конструкційзавдяки різниці тиску зовні та всередині приміщення. Такий повітрообмін залежить від випадкових факторів-сили та напряму вітру, температури повітря всередині та зовні будівлі, виду огорож та якості будівельних робіт. Інфільтрація може бути значною для житлових будівель і досягати 0,5...0,75 обсягу приміщення на годину, а для промислових підприємствдо 1...1.5 год-1.

Для постійного повітрообміну, необхідного за умовами підтримки чистоти повітря в приміщенні, необхідна організована вентиляція. Організована природна вентиляція може бути витяжною без організованого припливу повітря (канальна) та припливно-витяжною з організованим припливом повітря (канальна та безканальна аерація). Канальна природна витяжна вентиляція без організованого припливу повітря широко застосовується у житлових та адміністративних будівлях. Розрахунковий гравітаційний тиск таких систем вентиляції визначають при температурі зовнішнього повітря +5 °С, вважаючи, що весь тиск падає в тракті витяжного каналу, при цьому опір входу повітря в будинок не враховується. При розрахунку мережі повітроводів перш за все роблять орієнтовний підбір їх перерізів виходячи з допустимих швидкостейруху повітря у каналах верхнього поверху 0,5...0,8 м/с, у каналах нижнього поверху та збірних каналах верхнього поверху 1,0 м/с та у витяжній шахті 1...1.5 м/с.

Для збільшення тиску в системах природної вентиляції на гирлі витяжних шахт встановлюють насадки-дефлектори. Посилення тяги відбувається завдяки розрідженню, що виникає під час обтікання дефлектора ЦАГІ. Розрідження, створюване дефлектором, і кількість повітря, що видаляється, залежать від швидкості вітру і можуть бути визначені за допомогою номограм.

Аерацією називається організована природна загальнообмінна вентиляція приміщень в результаті надходження і видалення повітря через фрамуги вікон і ліхтарів, що відкриваються. Повітрообмін у приміщенні регулюють різним ступенем відкривання фрамуг (залежно від температури зовнішнього повітря, швидкості та напряму вітру). Як спосіб вентиляції аерація знайшла широке застосуванняв промислових будинках, що характеризуються технологічними процесамиз великими тепловиділеннями (прокатні цехи, ливарні, ковальські). Надходження зовнішнього повітря в цех у холодний періодроки організують так, щоб холодне повітряне потрапляв у робочу зону. Для цього зовнішнє повітря подають у приміщення через отвори, розташовані не нижче 4,5 м від підлоги, у теплий період року приплив зовнішнього повітря орієнтують через нижній ярус віконних отворів(А = 1,5...2 м).

При розрахунку аерації визначають необхідну площу прохідного перерізу отворів та аераційних ліхтарів для подачі та видалення необхідної кількостіповітря. Вихідними даними є конструктивні розміри приміщень, отворів та ліхтарів, величини теплопродукції у приміщенні, параметри зовнішнього повітря. Відповідно до СНиП 2.04.05–91 розрахунок рекомендується виконувати на дію гравітаційного тиску. Вітровий напір слід враховувати лише при вирішенні питань захисту вентиляційних прорізів від задування.

Основною перевагою аерації є можливість здійснювати великі повітрообміни без витрат механічної енергії. До недоліків аерації слід віднести те, що в теплий період року ефективність аерації може істотно падати внаслідок підвищення температури зовнішнього повітря і, крім того, повітря, що надходить в приміщення, не очищається і не охолоджується.

Вентиляція, за допомогою якої повітря подається до виробничих приміщень або видаляється з них за системами вентиляційних каналівз використанням для цього спеціальних механічних спонукувачів називається механічною вентиляцією.

Механічна вентиляція в порівнянні з природною має ряд переваг: великий радіус дії внаслідок значного тиску, створюваного вентилятором; можливість змінювати або зберігати необхідний повітрообмін незалежно від температури зовнішнього повітря та швидкості вітру; піддавати повітря, що вводиться в приміщення, попереднього очищення, осушування або зволоження, підігріву або охолодження; організовувати оптимальний розподіл повітря з подачею повітря безпосередньо до робочих місць; уловлювати шкідливі виділення безпосередньо у місцях їх утворення та запобігати їх розповсюдженню по всьому об'єму приміщення, а також можливість очищати забруднене повітря перед викидом його в атмосферу. До недоліків механічної вентиляції слід віднести значну вартість спорудження та експлуатації її та необхідність проведення заходів щодо боротьби з шумом.

Загальнообмінна вентиляція призначена для асиміляції надмірної теплоти, вологи та шкідливих речовин у всьому обсязі робочої зони приміщень. Вона застосовується у тому випадку, якщо шкідливі виділення надходять безпосередньо у повітря приміщення, робочі місця не фіксовані, а розташовуються по всьому приміщенню. Зазвичай об'єм повітря Lпр, що подається в приміщення при загальнообмінної вентиляціїдорівнює обсягу повітря LB, що видаляється з приміщення. Однак у ряді випадків виникає необхідність порушити цю рівність. Так, у особливо чистих цехах електровакуумного виробництва, для яких велике значеннямає відсутність пилу, обсяг припливу повітря робиться більше обсягу витяжки, за рахунок чого створюється деякий надлишок тиску у виробничому приміщенні, що унеможливлює попадання пилу з сусідніх приміщень. Загалом різниця між обсягами припливного та витяжного повітря не повинна перевищувати 10...15%.

Істотний вплив на параметри повітряного середовища у робочій зоні надають правильна організаціята пристрій припливних та витяжних систем.

Повітрообмін, створюваний у приміщенні вентиляційними пристроями, супроводжується циркуляцією повітряних мас у кілька разів більших обсягу повітря, що подається або видаляється. Виникаюча циркуляція є основною причиною поширення та перемішування шкідливих виділень та створення у приміщенні різних за концентрацією та температурою повітряних зон. Так, припливний струмінь, входячи в приміщення, залучає в рух навколишні маси повітря, внаслідок чого маса струменя в напрямку руху зростатиме, а швидкість падатиме. При закінченні з круглого отвору на відстані 15 діаметрів від гирла швидкість струменя складе 20% від початкової швидкості Vo, а об'єм повітря, що переміщається, збільшиться в 4,6 рази.

Швидкість загасання руху повітря залежить від діаметра випускного отвору do: чим більше do, тим повільніше загасання. Якщо потрібно швидше погасити швидкість припливних струменів, повітря, що подається, повинно бути розбите на велика кількістьдрібних струменів.

Істотний вплив на траєкторію струменя надає температура припливного повітря: якщо температура струменя припливу вище температури повітря приміщення, то вісь загинається вгору, якщо нижче, то вниз при ізотермічному перебігу вона збігається з віссю припливного отвору.

До отвору, що всмоктує (витяжна вентиляція) повітря натікає з усіх боків, внаслідок чого і падіння швидкості відбувається дуже інтенсивно. Так, швидкість всмоктування на відстані одного діаметра від отвору круглої трубидорівнює 5% Vo.

Циркуляція повітря в приміщенні і концентрація домішок і розподіл параметрів мікроклімату залежить не тільки від наявності припливних і витяжних струменів, але і від їх взаємного розташування. Розрізняють чотири основні схеми організації повітрообміну при загальнообмінній вентиляції: зверху-вгору; зверху - вгору; знизу - вгору; знизу – вниз. Окрім цих схем застосовують комбіновані. Найбільш рівномірне розподілення повітря досягається в тому випадку, коли приплив рівномірний по ширині приміщення, а витяжка зосереджена.

При організації повітрообміну в приміщеннях необхідно враховувати та фізичні властивостішкідливих парів та газів і в першу чергу їх щільність. Якщо густина газів нижче густини повітря, то видалення забрудненого повітря відбувається у верхній зоні, а подача свіжого-безпосередньо в робочу зону. При виділенні газів із щільністю більшої щільності повітря з нижньої частини приміщення видаляється 60.70% і з верхньої частини 30...40% забрудненого повітря. У приміщеннях із значними виділеннями вологи витяжка вологого повітряздійснюється у верхній зоні, а подача свіжого у кількості 60% -в робочу зону і 40% -у верхню зону.

За способом подачі та видалення повітря розрізняють чотири схеми загальнообмінної вентиляції: припливна, втяжна, припливно-витяжна та системи з рециркуляцією. За припливною системою повітря подається до приміщення - після підготовки його до припливної камери. У приміщенні при цьому створюється надлишковий тиск, за рахунок якого повітря йде назовні через вікна, двері або інші приміщення. Припливну систему застосовують для вентиляції приміщень, в які небажано потрапляння забрудненого повітря із сусідніх приміщень або холодного повітря ззовні.

Установки припливної вентиляції зазвичай складаються з наступних елементів: повітрозабірного пристрою 1 для забору чистого повітря; повітроводів 2, якими повітря подається в приміщення, фільтрів 3 для очищення повітря від пилу, калориферів 4, в яких підігрівається холодне зовнішнє повітря; спонукача руху 5, зволожувача-осушувача 6, припливних отворів або насадків 7, через які повітря розподіляється по приміщенню. Повітря з приміщення видаляється через нещільність конструкцій, що захищають.

Витяжна система призначена для видалення повітря із приміщення. При цьому в ньому створюється знижений тиск і повітря сусідніх приміщень або зовнішнє повітря надходить у приміщення. Витяжну систему доцільно застосовувати у тому випадку, якщо шкідливі виділення даного приміщення не повинні поширюватися на сусідні, наприклад, для шкідливих цехів, хімічних та біологічних лабораторій.

Установки витяжної вентиляціїскладаються з витяжних отворів або насадків 8 через які повітря видаляється з приміщення; спонукача руху 5; повітроводів 2, пристроїв для очищення повітря від пилу або газів 9, що встановлюються для захисту атмосфери, та пристрої для викиду повітря 10, яке розташовується на 1...1.5 м вище ковзана даху. Чисте повітря надходить у виробниче приміщення через нещільності в конструкціях, що огороджують, що є недоліком даної системи вентиляції, так як неорганізований приплив холодного повітря (протяги) може викликати застудні захворювання.

Припливно-витяжна вентиляція- Найпоширеніша система, при якій повітря подається в приміщення припливною системою, а видаляється витяжний; Системи працюють одночасно.

У окремих випадкахДля скорочення експлуатаційних витрат на нагрівання повітря застосовують системи вентиляції з частковою рециркуляцією. У них до повітря, що надходить зовні, підмішують повітря, що відсмоктується з приміщення П. витяжною системою. Кількість свіжого і вторинного повітря регулюють клапанами 11 і 12. Свіжа порція повітря в таких системах зазвичай становить 20 ... 10% загальної кількості повітря, що подається. Систему вентиляції з рециркуляцією дозволяється використовувати тільки для тих приміщень, в яких відсутні виділення шкідливих речовин або речовини, що виділяються, належать до 4-го класу небезпеки і концентрація їх у повітрі, що подається в приміщення, не перевищує 30 % ГДК. Застосування рециркуляції не допускається і в тому випадку, якщо в повітрі приміщень містяться хвороботворні бактерії, віруси або різко виражені неприємні запахи.

Окремі установки загальнообмінної механічної вентиляції можуть не включати всіх зазначених вище елементів. Наприклад, припливні системи не завжди обладнуються фільтрами та пристроями для зміни вологості повітря, а іноді припливні та витяжні установки можуть не мати мережі повітроводів.

Розрахунок потрібного повітрообмінупри загальнообмінній вентиляції виробляють виходячи з умов виробництва та наявності надлишкової теплоти, вологи та шкідливих речовин. Для якісної оцінки ефективності повітрообміну застосовують поняття кратності повітрообміну kв – відношення об'єму повітря, що надходить у приміщення в одиницю часу L (м3/год), до об'єму вентильованого приміщення Vn (м3). При правильно організованій вентиляції кратність повітрообміну має бути значно більшою за одиницю.

При нормальному мікрокліматі та відсутності шкідливих виділень кількість повітря при загальнообмінній вентиляції приймають залежно від обсягу приміщення, що припадає на одного працюючого. Відсутність шкідливих виділень - це така їх кількість в технологічне обладнанняпри одночасному виділенні яких у повітрі приміщення концентрація шкідливих речовин не перевищить гранично допустиму. У виробничих приміщеннях з об'ємом повітря на кожного працюючого VNI<20 м3 расход воздуха на одного работающего Li должен быть не менее 30 м /ч. В помещении с Vпi ==20...40 м3 L пi - 20 м3/4. В помещениях с Vni>40 м3 та за наявності природної вентиляції повітрообмін не розраховують. У разі відсутності природної вентиляції (герметичні кабіни) витрата повітря на одного працюючого має становити не менше 60 м3/год.

Необхідний повітрообмін для всього виробничого приміщення загалом

де n – число працюючих у цьому приміщенні.

При визначенні необхідного повітрообміну для боротьби з теплонадлишками становлять баланс явної теплоти приміщення:

DQізб + Gпрcрtпр + Gвcрtух = 0,

де? Qізб-надлишки явної теплоти всього приміщення, кВт; GпрСрtпр і GBCptyx -тепловміст припливного і повітря, що видаляється, кВт; Ср – питома теплоємність повітря, кДж/(кг °З); tnp і tух-температура припливного і повітря, що йде, °С.

У літній часвся теплота, що надходить у приміщення, є сумою теплонадлишків. У холодний період року частина тепловиділень у приміщенні витрачається на компенсацію тепловтрат

Температура зовнішнього повітря в теплий період року приймається рівною середній температурі найспекотнішого місяця о 13 год. Температура повітря, що видаляється з приміщення

При визначенні необхідного повітрообміну для боротьби зі шкідливими парами та газами становлять рівняння матеріального балансу шкідливих виділень у приміщенні за час d? (С).

При рівності мас припливного і повітря, що видаляється і, приймаючи, що завдяки вентиляції шкідливі речовини не накопичуються у виробничому приміщенні, тобто. dc/d? = 0 і Св = Спдк, отримаємо L = GBP / (Cпдк-Спр). Концентрація шкідливих речовин у повітрі, що видаляється, дорівнює концентрації їх у повітрі приміщення і не повинна перевищувати ГДК. Концентрація шкідливих речовин у припливному повітрі має бути по можливості мінімальною та не перевищувати 30 % ГДК.

При одночасному виділенні в робочу зону шкідливих речовин, які не мають односпрямованої дії на організм людини, наприклад теплоти і вологи, необхідний повітрообмін приймають по найбільшій масі повітря, отриманої в розрахунках для кожного виду виробничих виділень.

При одночасному виділенні в повітря робочої зони кількох шкідливих речовин односпрямованої дії (триоксид та діоксид сірки; оксид азоту спільно з оксидом вуглецю та ін., див. СН 245-71) розрахунок загальнообмінної вентиляції слід проводити шляхом підсумовування обсягів повітря, необхідних для розведення кожної речовини окремо до умовних гранично допустимих концентрацій , враховують забруднення повітря іншими речовинами. Ці концентрації менші за нормативні Cпдк і визначаються з рівняння?ni=1

За допомогою місцевої вентиляціїнеобхідні метеорологічні параметри створюються окремих робочих місцях. Наприклад, уловлювання шкідливих речовин безпосередньо біля джерела виникнення, вентиляція кабін спостереження тощо. Найбільш широке поширення знаходить місцева витяжна локалізуюча вентиляція. Основний метод боротьби зі шкідливими виділеннями полягає у влаштуванні та організації відсмоктування від укриттів.

Конструкції місцевих відсмоктувачів можуть бути повністю закритими, напіввідкритими або відкритими. Найбільш ефективні закриті відсмоктувачі. До них відносяться кожухи, камери, що герметично або щільно вкривають технологічне обладнання. Якщо такі укриття влаштувати неможливо, то застосовують відсмоктувачі з частковим укриттям або відкриті: витяжні парасольки, панелі, що відсмоктують, витяжні шафи, бортові відсмоктувачі та ін.

Один із самих простих видівмісцевих відсмоктувачів – витяжна парасолька. Він служить для уловлювання шкідливих речовин, що мають меншу щільність, ніж навколишнє повітря. Парасолі встановлюють над ваннами різного призначення, електро- та індукційними печамита над отворами для випуску металу та шлаку з вагранок. Парасолі роблять відкритими з усіх боків та частково відкритими: з однієї, двох та трьох сторін. Ефективність роботи витяжної парасольки залежить від розмірів, висоти підвісу та кута його розкриття. Чим більше розміриі що нижче встановлено парасольку над місцем виділення речовин, тим ефективніше. Найбільш рівномірне всмоктування забезпечується при куті розкриття парасольки менше 60 °.

Панелі, що відсмоктують, застосовують дні видалення шкідливих виділень, що захоплюються конвективними струмами, при таких ручних операціях, як електрозварювання, паяння, газове зварювання, різання металу і т.п. Витяжні шафи - найбільш ефективний пристрійв порівнянні з іншими відсмоктувачами, оскільки майже повністю вкривають джерело виділення шкідливих речовин. Незакритими в шафах залишаються лише отвори обслуговування, якими повітря з приміщення надходить у шафу. Форму отвору вибирають залежно від характеру технологічних операцій.

Необхідний повітрообмін у пристроях місцевої витяжної вентиляції розраховують виходячи з умови локалізації домішок, що виділяються з джерела освіти. Необхідний годинний обсяг повітря, що відсмоктується, визначають як добуток площі приймальних отворів відсмоктування F(м2) на швидкість повітря в них. Швидкість повітря в отворі відсмоктування v (м/с) залежить від класу небезпеки речовини та типу повітроприймача місцевої вентиляції (v = 0,5...5 м/с).

Змішана системавентиляції є поєднанням елементів місцевої та загальнообмінної вентиляції. Місцева системавидаляє шкідливі речовини з кожухів та укриттів машин. Однак частина шкідливих речовин через нещільність укриттів проникає у приміщення. Ця частина видаляється загальнообмінною вентиляцією.

Аварійна вентиляція передбачається в тих виробничих приміщеннях, в яких можливе раптове надходження у повітрі. великої кількостішкідливих чи вибухонебезпечних речовин. Продуктивність аварійної вентиляціївизначають відповідно до вимог нормативних документіву технологічній частині проекту. Якщо такі документи відсутні, то продуктивність аварійної вентиляції приймається такою, щоб вона разом з основною вентиляцією забезпечувала в приміщенні не менше восьми повітрообмінів за 1 год. . Викид повітря аварійних системповинен здійснюватися з урахуванням можливості максимального розсіювання шкідливих та вибухонебезпечних речовин в атмосфері.

Для створення оптимальних метеорологічних умов у виробничих приміщеннях застосовують найбільше досконалий вигляд промислової вентиляції- Кондиціювання повітря. Кондиціюванням повітря називається його автоматична обробка з метою підтримки у виробничих приміщеннях заздалегідь заданих метеорологічних умов незалежно від зміни зовнішніх умов та режимів усередині приміщення. При кондиціонуванні автоматично регулюється температура повітря, його відносна вологість та швидкість подачі в приміщення залежно від пори року, зовнішніх метеорологічних умов та характеру технологічного процесу у приміщенні. Такі строго певні параметри повітря створюються в спеціальних установках, які називаються кондиціонерами. У ряді випадків крім забезпечення санітарних норм мікроклімату повітря у кондиціонерах виробляють спеціальну обробку: іонізацію, дезодорацію, озонування тощо.

Кондиціонери можуть бути місцевими (для обслуговування окремих приміщень) та центральними (для обслуговування кількох окремих приміщень). Зовнішнє повітря очищається від пилу у фільтрі 2 і надходить у камеру I, де воно змішується з повітрям із приміщення (при рециркуляції). Пройшовши через ступінь попередньої температурної обробки 4, повітря надходить в камеру II, де він проходить спеціальну обробку (промивання повітря водою, що забезпечує задані параметри відносної вологості, і очищення повітря), і в камеру III (температурна обробка). При температурній обробці взимку повітря підігрівається частково за рахунок температури води, що надходить у форсунки 5, і частково, проходячи через калорифери 4 і 7. Влітку повітря частково охолоджується подачею в камеру II охолодженої (артезіанської) води, і головним чином в результаті роботи спеціальних холодильних машин .

Кондиціювання повітря відіграє істотну роль не тільки з точки зору безпеки життєдіяльності, але і в багатьох технологічних процесах, при яких не допускаються коливання температури та вологості повітря (особливо радіоелектроніки). Тому установки кондиціювання в останні рокизнаходять дедалі ширше застосування на промислових підприємствах.

Ефективним засобом забезпечення належної чистоти та допустимих параметрів мікроклімату повітря у приміщеннях є вентиляція. Вентиляцією називається організований та регульований повітрообмін, що забезпечує видалення з приміщення забрудненого повітря та подачу на його місце свіжого.

Неорганізована природна вентиляція. інфільтрація, або природне провітрювання, здійснюється зміною повітря в приміщеннях через нещільності в огорожах та елементах будівельних конструкцій завдяки різниці тиску зовні та всередині приміщення. Такий повітрообмін залежить від випадкових факторів: сили та напрямки вітру, температури повітря всередині та зовні будівлі, виду огорож та якості будівельних робіт. Інфільтрація може бути значною для житлових будівель та досягати 0,5-0,75 обсягу приміщення на годину, а для промислових підприємств – до 1-1,5 год.

Для постійного повітрообміну, необхідного за умовами підтримки чистоти повітря в приміщенні, необхідна організована вентиляція (аерація).

Аерацією називається організована природна загальнообмінна вентиляція приміщень в результаті надходження і видалення повітря через фрамуги вікон і ліхтарів, що відкриваються. Повітрообмін у приміщенні регулюють різним ступенем відкривання фрамуг залежно від температури зовнішнього повітря, швидкості та напряму вітру. Як спосіб вентиляції аерація знайшла широке застосування у промислових будинках, що характеризуються технологічними процесами з великими тепловиділеннями (прокатних, ливарних, ковальських цехах).

Основною перевагою аерації є можливість здійснювати великі повітрообміни без витрат механічної енергії. До недоліків аерації слід віднести те, що в теплий період року ефективність аерації може істотно падати внаслідок підвищення температури зовнішнього повітря і того, що повітря, що надходить в приміщення, не очищається і не охолоджується.

Вентиляція, за допомогою якої рух повітря здійснюється за системами каналів з використанням спонукань, називається механічною вентиляцією.

Механічна вентиляція в порівнянні з природною має низку переваг: великий радіус дії внаслідок значного тиску, створюваного вентилятором; можливість змінювати або зберігати необхідний повітрообмін незалежно від температури зовнішнього повітря та швидкості вітру; можливість піддавати повітря, що вводиться в приміщення, попередньому очищенню або зволоженню, підігріву або охолодженню; можливість організувати оптимальний повітророзподіл з подачею повітря безпосередньо до робочих місць; можливість уловлювати шкідливі виділення безпосередньо у місцях їх утворення та запобігати їх розповсюдженню по всьому об'єму приміщення, а також можливість очищати забруднене повітря перед викидом його в атмосферу. До недоліків механічної вентиляції слід віднести значну вартість споруди та її експлуатації та необхідність проведення заходів та боротьби з шумом.

Системи механічної вентиляції поділяються на громадські, місцеві, змішані, аварійні та системи кондиціювання.

Загальнообмінна вентиляція призначена для асиміляції надмірної теплоти, вологи та шкідливих речовин у всьому обсязі робочої зони приміщень. Вона застосовується у тому випадку, якщо шкідливі виділення надходять безпосередньо у повітря приміщення, робочі місця не фіксовані, а розташовуються по всьому приміщенню. Зазвичай об'єм повітря £пр, що подається в приміщення при загальнообмінній вентиляції, дорівнює об'єму повітря £в, що видаляється з приміщення. Однак у ряді випадків виникає необхідність порушити цю рівність (рис. 4.1). Так, в особливо чистих виробництвах, для яких велике значення має відсутність пилу, об'єм припливу повітря робиться більшим за обсяг витяжки, за рахунок чого створюється деякий надлишок тиску р у виробничому приміщенні, що унеможливлює потрапляння пилу із сусідніх приміщень. Загалом різниця між обсягами припливного та витяжного повітря не повинна перевищувати 10-15%.

Мал. 4.1.

Циркуляція повітря в приміщенні і концентрація домішок і розподіл параметрів мікроклімату залежать не тільки від наявності припливних і витяжних струменів, але і від їх взаємного розташування. Розрізняють чотири основні схеми організації повітрообміну при загальнообмінній вентиляції: зверху донизу (рис. 4.2, я), зверху догори (рис. 4.2, б); знизу вгору (рис. 4.2, в); знизу донизу (рис. 4.2, г). Крім цих схем застосовують комбіновані. Найбільш рівномірне розподілення повітря досягається в тому випадку, коли приплив рівномірний по ширині приміщення, а витяжка зосереджена.

При організації повітрообміну в приміщеннях необхідно враховувати і фізичні властивості шкідливої пари і газів, і в першу чергу їх щільність. Якщо щільність газів нижче за щільність повітря, то видалення забрудненого повітря відбувається у верхній зоні, а подача свіжого - безпосередньо в робочу зону. При виділенні газів із густиною, більшою густиною повітря, з нижньої частини приміщення видаляється 60-70% і з верхньої частини - 30-40% забрудненого повітря. У приміщеннях із значними виділеннями

Мал. 4.2.

вологи витяжка вологого повітря здійснюється у верхній зоні, а подача свіжого у кількості 60% – у робочу зону та 40% – у верхню зону.

За способом подачі та видалення повітря розрізняють чотири схеми загальнообмінної вентиляції (рис. 4.3): припливна, витяжна, припливно-витяжна та з системою з рециркуляцією.

за припливної системи повітря подається до приміщення після підготовки його до припливної камери. У приміщенні при цьому створюється надлишковий тиск, за рахунок якого повітря йде назовні через вікна, двері або інші приміщення. Припливну систему застосовують для вентиляції приміщень, в які небажано потрапляння забрудненого повітря із сусідніх приміщень або холодного повітря ззовні.

Установки припливної вентиляції (рис. 4.3, а) зазвичай складають із наступних елементів: повітрозабірного пристрою / для забору чистого повітря; повітроводів 2, за якими повітря подається в приміщення, фільтрів 3 для очищення повітря від пилу, калориферів 4, у яких підігрівається холодне зовнішнє повітря; спонукача руху 5, зволожувача-осушувача 6, припливних отворів або насадків 7, через які повітря розподіляється по приміщенню.

Мал. 4.3.

а - припливна вентиляція(ПВ); б - Витяжна вентиляція (ВВ); в - припливно-витяжна вентиляція з рециркуляцією

Повітря з приміщення видаляється через нещільність конструкцій, що захищають.

Витяжна система призначена для видалення повітря із приміщення. При цьому в ньому створюється знижений тиск і повітря сусідніх приміщень або зовнішнє повітря надходить у приміщення. Витяжну систему доцільно застосовувати в тому випадку, якщо шкідливі виділення даного приміщення не повинні поширюватися на сусідні, наприклад, шкідливі цехи, хімічні лабораторії.

Установки витяжної вентиляції (рис. 4.3, б) складаються з витяжних отворів чи насадків 8, через які повітря видаляється із приміщення; спонукача руху 5, повітроводів 2; пристроїв для очищення повітря від пилу чи газів 9, встановлюваних для захисту атмосфери, та пристрої для викиду повітря 10, яке розташовується на 1 - 1,5 м вище ковзана даху. Чисте повітря надходить у виробниче приміщення через нещільності конструкцій, що захищають, що є недоліком даної системи вентиляції, так як неорганізований приплив холодного повітря (протяги) може викликати застудні захворювання.

Припливно-витяжна вентиляція найбільш поширена система, коли повітря подається в приміщення припливної системою, а видаляється витяжний; Системи працюють одночасно.

В окремих випадках для скорочення витрат на нагрівання повітря застосовують системи вентиляції з частковою рециркуляцією (Рис. 4.3, в). У них до повітря, що надходить зовні, підмішують повітря, що відсмоктується з приміщення II витяжною системою. Кількість свіжого та вторинного повітря регулюють клапанами 11 н 12. Свіжа порція повітря в таких системах зазвичай становить 20-10% загальної кількості повітря, що подається. Систему вентиляції з рециркуляцією дозволяється використовувати тільки для тих приміщень, в яких відсутні виділення шкідливих речовин або речовини, що виділяються, належать до 4-го класу небезпеки (див. параграф 3.2 табл. 3.4) і концентрація їх у повітрі, що подається в приміщення, не перевищує 30% гранично допустимої концентрації (СПДК)- Застосування рециркуляції не допускається в тому випадку, якщо в повітрі приміщень містяться хвороботворні бактерії, віруси або є різко виражені неприємні запахи.

Розрахунок необхідного повітрообміну при загальнообмінній вентиляції проводять виходячи з умов виробництва та наявності надлишкової теплоти, вологи та шкідливих речовин. Для якісної оцінки ефективності повітрообміну застосовують поняття кратності повітрообміну Ка - Відношення кількості повітря, що надходить у приміщення в одиницю часу Ь (м3/год), до обсягу вентильованого приміщення V (м3). При правильно організованій вентиляції кратність повітрообміну має бути значно більшою за одиницю.

При нормальному мікрокліматі та відсутності шкідливих виділень кількість повітря при загальнообмінній вентиляції застосовують залежно від обсягу приміщення, що припадає на одного працюючого. Відсутність шкідливих виділень - це їх кількість в технологічному обладнанні, при одночасному виділенні яких у повітрі приміщення концентрація шкідливих речовин не перевищить гранично допустиму. У виробничих приміщеннях з об'ємом повітря на кожного працюючого УН1< 20 м3 расход воздуха на одного работающего Ьх має бути не менше 30 м3/год. У приміщенні Кі1 = 20-40 м3I, > 20 м2/ч. У приміщеннях з УпХ > 40 м3 і за наявності природної вентиляції повітрообмін не розраховують. У разі відсутності природної вентиляції (герметичні кабіни) витрата повітря на одного працюючого має становити не менше 60 м3/год. Необхідний повітрообмін для всього виробничого приміщення в цілому дорівнює

де п - Число працюючих у даному приміщенні.

При визначенні необхідного повітрообміну для боротьби з теплонадлишками становлять баланс явної теплоти приміщення, виходячи з якого розраховується об'єм повітря для надлишків теплообміну.<2из6:

де рдр – щільність припливного повітря, кг/м; £ух, £пр - температура повітря, що йде і припливного, °С; ср - питома теплоємність, кДж/кг-м3;

де бвр – інтенсивність утворення шкідливих речовин, мг/год; СЦДК, С"р - концентрації шкідливих речовин у межах ГДК та у припливному повітрі.

Концентрація шкідливих речовин у припливному повітрі має бути по можливості мінімальною та не перевищувати 30% ГДК.

Необхідний повітрообмін для видалення надлишкової вологи визначають виходячи з матеріального балансу по волозі та за відсутності у виробничому приміщенні місцевих відсмоктувачів за формулою

де (гвп - кількість водяної пари, що виділяється в приміщення, г/ч; р"р - щільність повітря, що надходить у приміщення, кг/м; йух - допустимий вміст водяної пари в повітрі приміщення при нормативній температурі та відносній вологості повітря, г/ кг; с!пр - Вологовміст припливного повітря, г/кг.

При одночасному виділенні в робочу зону шкідливих речовин, які не мають односпрямованої дії на організм людини, наприклад, теплоти і вологи, необхідний повітрообмін оцінюють за найбільшою кількістю повітря, отриманою в розрахунках для кожного виду вироблених виділень.

При одночасному виділенні в повітря робочої зони кількох шкідливих речовин односпрямованої дії (сірчаний і сірчистий ангідрид; оксиди азоту спільно з оксидом вуглецю та ін, див. СН 245-71) розрахунок загальнообмінної вентиляції слід проводити шляхом підсумовування обсягів повітря, необхідних для розведення кожної речовини окремо до умовних гранично допустимих концентрацій (С,), враховують забруднення повітря іншими речовинами. Ці концентрації менші за нормативні СПдК і визначаються з рівняння У "" < 1.

За допомогою місцевої вентиляції необхідні метеорологічні параметри створюються окремих робочих місцях. Наприклад, уловлювання шкідливих речовин безпосередньо біля джерела виникнення, вентиляції кабін спостереження тощо. Найбільш широке поширення знаходить місцева витяжна локалізуюча вентиляція. Основний метод боротьби зі шкідливими виділеннями полягає у влаштуванні та організації відсмоктування з укриттів.

Конструкції місцевих відсмоктувачів можуть бути повністю закритими, напіввідкритими або відкритими (рис. 4.4). Найбільш ефективні закриті відсмоктувачі. До них відносяться кожухи, камери, що герметично або щільно вкривають технологічне обладнання (рис. 4.4, а). Якщо такі укриття влаштувати неможливо, то застосовують відсмоктувачі з частковим укриттям або відкриті: витяжні зони, панелі, що відсмоктують, витяжні шафи, бортові відсмоктувачі та ін.

Один з найпростіших видів місцевих відсмоктувачів - витяжна парасолька (рис. 4.4, ж). Він служить для уловлювання шкідливих речовин, що мають меншу щільність, ніж повітря, що оточує. Парасолі встановлюють над ваннами різного призначення, електричними та індукційними печами та над отворами для випуску металу та шлаку з вагранок. Парасолі роблять відкритими з усіх боків та частково відкритими з однієї, двох та трьох сторін. Ефективність роботи витяжної парасольки залежить від розмірів, висоти підвісу та кута його розкриття. Чим більші розміри і чим нижче встановлено парасольку над місцем виділення речовин, тим вона ефективніша. Найбільш рівномірне всмоктування забезпечується при куті розкриття парасольки щонайменше 60°.

Панелі, що відсмоктують (рис. 4.4, в) застосовують для видалення виділень, що захоплюються конвективними струмами, при таких ручних операціях, як електрозварювання, паяння, газове зварювання, різання металу тощо. Витяжні шафи (рис. 4.4, е) - найбільш ефективний пристрій у порівнянні з іншими відсмоктувачами, оскільки майже повністю вкривають джерело виділення шкідливих речовин. Незакритими в шафах залишаються лише отвори обслуговування, якими повітря з приміщення надходить у шафу. Форму отвору вибирають залежно від характеру технологічних операцій.

Необхідний повітрообмін у пристроях місцевої витяжної вентиляції розраховують, виходячи з умови локалізації домішок, що виділяються з джерела освіти. Необхідний годинний обсяг повітря, що відсмоктується, визначають як добуток площі приймальних отворів відсмоктування Р(м2) па швидкість повітря в них. Швидкість повітря в отворі відсмоктування

Мал. 4.4.

а - укриття-бокс; б - бортові відсмоктувачі (1 - однобортовий, 2 - двобортовий); в - бічні відсмоктувачі (1 - односторонній, 2 - кутовий); г - відсмоктування від робочих столів; д - відсмоктування вітражного типу;

е - Витяжні шафи (1-е верхнім відсмоктуванням, 2-ге нижнім відсмоктуванням, 3 - з комбінованим відсмоктуванням); ж - витяжні парасольки (1 - прямий, 2 - похилий)

V (м/с) залежить від класу небезпеки речовини та типу повітроприймача місцевої вентиляції. (г) = 0,5 ^-5 м/с).

Змішана система вентиляції є поєднанням елементів місцевої та загальнообмінної вентиляції. Місцева система видаляє шкідливі речовини з кожухів та укриттів машин. Однак частина шкідливих речовин через нещільність укриттів проникає у приміщення. Ця частина видаляється загальнообмінною вентиляцією.

Аварійна вентиляція передбачається у тих виробничих приміщеннях, у яких можливе раптове надходження у повітря великої кількості шкідливих чи вибухонебезпечних речовин. Продуктивність аварійної вентиляції визначають відповідно до вимог нормативних документів у технологічній частині проекту. Якщо такі документи відсутні, то продуктивність аварійної вентиляції приймається такою, щоб вона разом з основною вентиляцією включалася автоматично при досягненні ГДК шкідливих виділень або при зупинці однієї із систем загальнообмінної або місцевої вентиляції. Викид повітря аварійних систем повинен здійснюватися з урахуванням можливості максимального розсіювання шкідливих та вибухонебезпечних речовин в атмосфері.

Для створення оптимальних метеорологічних умов у виробничих приміщеннях застосовують найбільш досконалий вид промислової вентиляції – кондиціювання повітря. Кондиціюванням повітря називається його автоматична обробка з метою підтримки у виробничих приміщеннях заздалегідь заданих метеорологічних умов незалежно від зміни зовнішніх умов та режимів усередині приміщення. При кондиціонуванні автоматично регулюється температура повітря, його відносна вологість та швидкість подачі в приміщення залежно від пори року, зовнішніх метеорологічних умов та характеру технологічного процесу у приміщенні. Такі строго певні параметри повітря створюються у спеціальних установках, які називаються кондиціонерами. У ряді випадків крім забезпечення санітарних норм мікроклімату повітря в кондиціонерах роблять спеціальну обробку: іонізацію, дезодорацію, озонування тощо.

Кондиціонери можуть бути місцевими (для обслуговування окремих приміщень) та центральними (для обслуговування кількох окремих приміщень). Принципова схема кондиціонера представлена на рис. 4.5.

Зовнішнє повітря очищається від пилу у фільтрі 2 і надходить у камеру I, де він змішується з повітрям із приміщення (при рециркуляції). Пройшовши через ступінь попередньої температурної обробки 4, повітря надходить у камеру II, де проходить спеціальну обробку (промивання повітря водою, що забезпечує задані параметри відносної вологості, та очищення повітря), і камеру III (температурна обробка). При температурній обробці взимку повітря підігрівається частково за рахунок температури води, що надходить у форсунки. 5, та частково, проходячи через калорифери 4 і 7. Влітку повітря охолоджується частково подачею в камеру II охолодженої (артезіанської) води та, головним чином, у результаті роботи спеціальних холодильних машин.

Кондиціювання повітря відіграє істотну роль не тільки з точки зору безпеки життєдіяльності, але і необхідне в багатьох високотехнологічних виробництвах, тому воно останніми роками знаходить все ширше застосування на промислових підприємствах. Несприятливий вплив надлишку або нестачі тепла може бути значною мірою знижений або виключений удосконаленням техпроцесів, застосуванням автоматизації та механізації, а також використанням низки санітарно-технічних та організаційних заходів: локалізація тепловиділень, теплоізоляція поверхонь нагріву, екранування, повітряне та водоповітряне душування, повітряні оази, повітряні завіси, раціональний режим праці та відпочинку.

У будь-якому випадку заходи повинні забезпечувати опроміненість на робочих місцях не більше 350 Вт/м2 та температуру поверхні обладнання не вище 308 К (35 °С) при температурі всередині джерела до 373 К (100 ° С) та не вище 318 К (45 ° С) ) при температурах усередині джерела вище 373 К (100 ° С).

Мал. 4.5.

1 - забірний повітропровід; 2 – фільтр; 3 - сполучний повітропровід; 4 - калорифер; 5 – форсунки зволожувача повітря; 6 - краплеуловлювач; 7 - калорифер другого ступеня; 8 - вентилятор; 9 - відвідний повітропровід

При нефіксованих робочих місцях і на відкритому повітрі в холодних кліматичних умовах організують спеціальні приміщення для обігріву. За несприятливих метеорологічних умов (температурі повітря -10 °С і нижче) обов'язкові перерви на обігрів тривалістю 10-15 хв щогодини.

При температурі зовнішнього повітря (-30)-(-45) °С 15-хвилинні перерви на відпочинок організовуються кожні 60 хв від початку робочої зміни та після обіду, а потім кожні 45 хв роботи. У приміщення для обігріву необхідно передбачати можливість пиття гарячого чаю.

Вентиляцієюназивається -організований повітрообмін укладений у видаленні з робочого приміщення забрудненого повітря та подачі в нього свіжого.

Класифікація типів вентиляційних систем провадиться на основі наступних основних ознак:

За способом переміщення повітря: природна або штучна система вентиляції

Призначення: припливна або витяжна система вентиляції

По зоні обслуговування: місцева або загальнообмінна система вентиляції

По кострукції: набірна або моноблочна система вентиляції

Природна вентиляціястворюється без застосування електроустаткування (вентиляторів, електродвигунів) і відбувається внаслідок природних факторів - різниці температур повітря, зміни тиску в залежності від висоти, вітрового тиску. Достоїнствами природних систем вентиляції є дешевизна, простота монтажу і надійність, викликана відсутністю електрообладнання і частин, що рухаються.

Зворотною стороною дешевизни природних систем вентиляції є сильна залежність їхньої ефективності від зовнішніх факторів - температури повітря, напряму та швидкості вітру тощо.

Штучна або механічна вентиляціязастосовується там, де недостатньо природною. У механічних системах використовуються обладнання та прилади (вентилятори, фільтри, повітронагрівачі тощо), що дозволяють переміщати, очищати та нагрівати повітря.

Припливна системаВентиляція служить для подачі свіжого повітря в приміщення. При необхідності повітря, що подається, нагрівається і очищається від пилу.

Витяжна вентиляція, Навпаки, видаляє з приміщення забруднене або нагріте повітря. Зазвичай у приміщенні встановлюється як припливна, і витяжна вентиляція.

Місцева вентиляціяпризначена для подачі свіжого повітря на певні місця (місцева припливна вентиляція) або видалення забрудненого повітря від місць утворення шкідливих виділень (місцева витяжна вентиляція).

Загальнообмінна вентиляція, На відміну від місцевої, призначена для здійснення вентиляції у всьому приміщенні.

Набірна система вентиляціїзбирається з окремих компонентів - вентилятора, глушника, фільтра, системи автоматики тощо. Така система зазвичай розміщується окремо. Перевагою набірних систем є можливість вентиляції будь-яких приміщень - від невеликих квартир та офісів до торгових залів супермаркетів та цілих будівель. Недоліком – необхідність професійного розрахунку та проектування, а також великі габарити.

У моноблочній системівентиляції всі компоненти розміщуються у єдиному шумоізольованому корпусі. Моноблочні системи бувають припливні та припливно-витяжні. Припливно-витяжні моноблочні установки можуть мати вбудований рекуператор для економії електроенергії.

Конструктивні особливості локальної системи вентиляції

Системи вентиляції мають розгалужену мережу повітроводів для переміщення повітря ( канальні системи), або канали (повітропроводи) можуть бути відсутні, наприклад, при аерації- природне провітрювання, насичення повітрям, киснем (організований природний повітрообмін)., при встановленні вентиляторів у стіні, в перекритті і т. д. ( безканальні системи).

Вентиляція - обмін повітря в приміщеннях, що здійснюється за допомогою різних систем та пристроїв.
У міру перебування людини у приміщенні якість повітря у ньому погіршується. Поряд із видихуваним вуглекислим газом у повітрі накопичуються й інші продукти обміну речовин, пил, шкідливі виробничі речовини. Крім того, підвищується температура та вологість повітря. Тому виникає необхідність у вентиляції приміщення, при якій забезпечується повітряобмін - видалення забрудненого повітря і заміна його чистим повітрям.
Повітрообмін може здійснюватися природним способом – через кватирки та фрамуги.
Найкращим способом повітрообміну є штучна вентиляція, при якій подача свіжого та видалення забрудненого повітря здійснюється механічним способом – за допомогою вентиляторів та інших пристроїв.
Найбільш досконалою формою штучної вентиляції є кондиціювання повітря-створення та підтримання в закритих приміщеннях і транспорті за допомогою технічних засобів найбільш сприятливих (комфортних) умов для людей, для забезпечення технологічних процесів, дії обладнання та приладів, збереження цінностей культури та мистецтв.
Кондиціювання повітря досягається шляхом створення оптимальних параметрів повітряного середовища, його температури, відносної вологості, газового складу, швидкості руху та тиску повітря.
Установки для кондиціонування повітря оснащуються пристроями для очищення повітря від пилу, для нагрівання, охолодження, осушення та зволоження його, а також для автоматичного регулювання, контролю та управління. В окремих випадках за допомогою систем кондиціювання повітря можна проводити також одорацію (насичення повітря ароматичними речовинами), дезодорацію (нейтралізація неприємних запахів), регулювання іонного складу (іонізацію), видалення надлишкової вуглекислоти, збагачення киснем та бактеріологічне очищення повітря (в лікувальних закладах, де знаходяться хворі з повітряно-крапельною інфекцією).
Розрізняють центральні системи кондиціювання повітря, що обслуговують, як правило, всю будову, та місцеві, що обслуговують одне приміщення.
Кондиціювання повітря здійснюється за допомогою кондиціонерів різного типу, конструкція та пристрій яких залежить від їх призначення. Для кондиціювання повітря використовуються різні апарати: вентилятори, зволожувачі, іонізатори повітря. У приміщеннях оптимальною вважається температура повітря взимку від +19 до +21 °C, влітку – від +22 до +25 °C при відносній вологості повітря від 60 до 40 % та швидкості руху повітря не більше 30 см/с.

Промислова вентиляція і кондиціювання. Вентиляція

Промислова вентиляція і кондиціювання. Вентиляція- обмін повітря в приміщеннях, що здійснюється за допомогою різних систем та пристроїв.

Промислова вентиляція і кондиціювання. Вентиляція- обмін повітря в приміщеннях, що здійснюється за допомогою різних систем та пристроїв.

Основні засади економіко-географічного дослідження. Системність та комплексність як принципи ЕГ дослідження. … Промислова вентиляція і кондиціювання …

Промислова вентиляція і кондиціювання. Вентиляція– обмін повітря в приміщеннях, який здійснюється за допомогою різних систем та пристроїв.... докладніше ».

Вимоги до систем вентиляції і кондиціювання
вентиляційногообладнання і кондиціонерів.

Механічну вентиляціюу будинках застосовують як самостійну систему повітрообміну або у поєднанні з іншими системами (природною і кондиціювання).
Джерела шуму на промисловихпідприємства дуже різноманітні.

Для житлових приміщень зміна повітря (інфільтрація) може досягати 0,5-0,75 об'єму на годину, промислових 1,0-1,5 обсягу
Недоліком механічної вентиляціїє створюваний нею шум. Кондиціювання- штучна автоматична обробка...

Вимоги до систем вентиляції і кондиціюваннязалежить від завдань, на вирішення яких встановлюються ці системи.
Віброізоляція та звукоізоляція вентиляційногообладнання і кондиціонерів.

Форми та розміри промисловихбудівель дуже різноманітні. В одних випадках вони можуть сприяти кращому видаленню
Системи опалення та вентиляції, що нерідко з'єднуються в єдину опалювально- вентиляційнусистему чи систему кондиціюванняповітря...